moscow waterproofing conference

Publisher: ALITinform Ltd. Address: 197022, Russia, St. Petersburg, Instrumentalnaya str., 3B, office room 218. For post: 190068, Russia, St. Petersburg, P. O. Box 597Tel./fax: +7 (812) 380-65-72. Office in Moscow: tel./fax: +7 (495) 580-54-36Editor-in-chief: Bolshakov, E. L.; project coordinator: Bolshakova, N. A.; science editor of “Cement” section: Goldshtein, L. Y.; science editor of “Concrete” sections: Gunner, T. V.; managing editor: Kholodova, S. I.; design and layout: Yatsko, R. M.; literary editor: Kizilo, V. S.; proof readers: Berglef, A. N., Fateeva, V. R.The opinions, statements and advertising published in “ALITinform” are those of the authors only and are not necessarily those of the editorial staff. No confirmations or endorsements are intended or implied. After reprinting the references are obligatory. Printing: “Kella-Print”. Print run: March 30, 2015.

Издатель: ООО «АЛИТинформ». Адрес: 197022, Россия, Санкт-Петербург, ул. Инструментальная, 3, лит. Б, офис 218. Почтовый адрес: 190068, Россия, Санкт-Петербург, а/я 597Тел./факс: +7 (812) 380-65-72. Офис в Москве: тел./факс: +7 (495) 580-54-36Главный редактор: Большаков Э. Л.; координатор проекта: Большакова Н. А.; научный редактор раздела «Цемент»: Гольдштейн Л. Я.; научный редактор раздела «Бетон» Гюннер Т. В.; выпускающий редактор: Холодова С. И.; дизайн и верстка: Яцко Р. М.; литературный редактор: Кизило В. С.; корректоры: Берглеф А. Н., Фатеева В. Р.

Редакция журнала «ALITinform» не несет ответственности за содержание рекламных объявлений и достоверность информации в опубликованных статьях, которая целиком возлагается на их авторов. Мнение редакции может не совпадать с мнением авторов. При перепечатке ссылки на издание обязательны. Типография «Келла-Принт». Подписано в печать 30 марта 2015 г.

Журнал зарегистрирован Федеральной службой по надзору в сфере массовых коммуникаций, связи и охраны культурного наследия. Свидетельство ПН № ФС77-31038 от 24 января 2008 г. Тираж 6 000 экз. Web: www.alitinform.ru; e-mail: [email protected]

CEMENT ЦЕМЕНТ

OVERVIEW OF THE CEMENT INDUSTRY IN THE COUNTRIES OF THE CUSTOMS UNION (PART II) SURVEY RESULTS: DEVELOPMENT OF THE INDUSTRY IN THE MEDIUM TERM

ОБЗОР ЦЕМЕНТНОЙ ОТРАСЛИ СТРАН ТАМОЖЕННОГО СОЮЗА (ЧАСТЬ II) РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ: РАЗВИТИЕ ОТРАСЛИ В СРЕДНЕСРОЧНОЙ ПЕРСПЕКТИВЕ

4

Madlool, N. A., Mohammed, H. H., Saidur R.WASTE HEAT RECOVERY AND POTENTIALS OF ENERGY SAVINGS IN CEMENT INDUSTRY

Мадлул, Н. А., Мохаммед, Х. Х., Сайдур Р.ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕПЛА ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ И ПРОБЛЕМА ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ В ЦЕМЕНТНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

22Sedov, M. S.CEMENT PRODUCTION BASED ON MELT AND HEAT CLINKER BURNING

Седов М. С.ПРОИЗВОДСТВО ЦЕМЕНТА НА ОСНОВЕ РАСПЛАВОТЕРМИЧЕСКОГО ОБЖИГА КЛИНКЕРА 30

CONCRETE БЕТОН

*Biliszczuk, J., Barcik, W., **Onysyk, J., Szczepański, J., ***Toczkiewicz, R., Tukendorf, A., Tukendorf, K., M.CONSTRUCTION TECHNOLOGY OF THE RĘDZIŃSKI BRIDGE OVER THE ODRA RIVER IN WROCŁAW

*Билищук Я., Барчик В., **Онысык Ю., Щепаньский Я., ***Тоцкиевич Р., Тукендорф А., Тукендорф К.ТЕХНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА РЕДЗИНСКОГО МОСТА ЧЕРЕЗ РЕКУ ОДРА ВО ВРОЦЛАВЕ

40

WATERPROOFING MATERIALS ГИДРОИЗОЛЯЦИЯ*Jiang, Y., Yang, Q., Yang, J.THE DEVELOPMENT AND APPLICATION OF SPRAY-APPLIED ACRYLATE WATERPROOFING FOR TUNNELS IN CHINA

*Цзян Я., Ян Ц., Ян Цз.ПРИМЕНЕНИЕ НАПЫЛЯЕМОЙ АКРИЛАТНОЙ ГИДРОИЗОЛЯЦИИ В ТОННЕЛЯХ КИТАЯ 52

Dongqing, Z.OVERVIEW ON GREEN BUILDINGS AND GREEN ROOFS IN CHINA

Дункин Ч.ЗЕЛЕНЫЕ ЗДАНИЯ И ЗЕЛЕНЫЕ КРОВЛИ В КИТАЕ 64

COUNTERFEIT КОНТРАФАКТ

ANTI–COUNTERFEITING AND ADULTERATING IN THE CEMENT MARKET AND DRY BUILDING MIXTURES MARKET OF RUSSIAN FEDERATION

ПРОТИВОДЕЙСТВИЕ КОНТРАФАКТНОЙ И ФАЛЬСИФИЦИРОВАННОЙ ПРОДУКЦИИ НА РЫНКАХ ЦЕМЕНТА И СУХИХ СТРОИТЕЛЬНЫХ СМЕСЕЙ РФ

76EUROCEMENT GROUP. THE PROBLEM OF COUNTERFEIT AND LOW QUALITY PRODUCTS ON THE CEMENT MARKET AND ITS SOLUTIONS

ЕВРОЦЕМЕНТ ГРУП. ПРОБЛЕМА КОНТРАФАКТНОЙ И НЕКАЧЕСТВЕННОЙ ПРОДУКЦИИ НА ЦЕМЕНТНОМ РЫНКЕ И СПОСОБЫ ЕЕ РЕШЕНИЯ 82

Blinov V. P.THE ROLE OF TECHNICAL REGULATION AND STANDARTIZATION IN ANTI-COUNTERFEITING AND PRODUCT PIRACY

Блинов В. П.РОЛЬ ТЕХНИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ И СТАНДАРТИЗАЦИИ В ПРОТИВОДЕЙСТВИИ КОНТРАФАКТУ И ФАЛЬСИФИКАЦИИ ПРОДУКЦИИ

90

LIST OF ARTICLES СПИСОК СТАТЕЙ

CONTENT OVERVIEW 2014 СОДЕРЖАНИЕ НОМЕРОВ 2014 95

1“ALITinform” International Analytical Review No. 6 (37) 2014

content | содержание

*Jiang, Y., PhD, Assoc. Prof.; Yang, Q., Prof.; Yang, J., PhD Candidate, Key Laboratory of Transportation Tunnel Engineering, Ministry of Education, School of Civil Engineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu, China; Zhang, Y., President, Chengdu Jiazhou New Type Waterproofing Materials Co. Ltd., China

THE DEVELOPMENT AND APPLICATION OF SPRAY-APPLIED ACRYLATE WATERPROOFING FOR TUNNELS IN CHINA*Цзян Я., д-р наук, доцент; Ян Ц., проф.; Ян Цз., канд. наук, лаборатория проектирования и строительства транспортных тоннелей, инженерно-строительный факультет, Юго-Западный университет «Цзяотун», Чэнду, Китай; Чжан Ю., президент компании Chengdu Jiazhou New Type Waterproofing Materials Co. Ltd., Китай

ПРИМЕНЕНИЕ НАПЫЛЯЕМОЙ АКРИЛАТНОЙ ГИДРОИЗОЛЯЦИИ В ТОННЕЛЯХ КИТАЯ

Аннотация

Последние десятилетия благодаря новому под-ходу к повышению качества гидроизоляции тоннелей и подземных сооружений в строительстве успешно применяется способ напыления гидроизоляции. На-пыляемая акрилатная гидроизоляционная мембра-на является одним из конкурентоспособных мате-риалов и успешно применяется во многих областях строительства в Китае с 1990-х годов. В статье пред-ставлены технические характеристики напыляемой акрилатной гидроизоляции, включая механизм по-лимеризации, оборудование для напыления, требо-вания к нанесению и контролю качества. Напыляе-мая акрилатная гидроизоляция нашла применение более чем в десяти объектах, и в Китае уже опубли-кован отраслевой стандарт на эту технологию. Для ознакомления с технологией нанесения и примене-ния акрилатной гидроизоляции в статье приведены три типовых примера — железнодорожный тоннель (первое применение в Китае, 1999 г.), автодорожный тоннель (высокогорье, 2010 г.) и подземный переход (тоннель, построенный способом открытой проходки, 2013 г.). В ближайшем будущем планируется расши-рение использования данной технологии при про-ектировании и строительстве ряда тоннелей и под-земных сооружений в Китае.

Ключевые слова: напыляемая гидроизоляция; акрилат; гидроизоляция тоннелей и подземных сооружений.

1. Введение

Последние 20 лет напыляемая гидроизоля-ция успешно применяется при строительстве тон-нелей и подземных сооружений во всем мире, в том

Abstract

The spray-applied waterproofing method was de-veloped and successfully applied in tunnels over the past decades and provides a new approach for the improvement of waterproofing quality of tunnels and underground struc-tures. The acrylate spray-applied waterproofing membrane is one of the competitive materials and has been success-fully applied in many cases in China since 1990s. The tech-nical contents of the acrylate spray-applied waterproofing were briefly introduced here including the polymerization mechanism, the spraying equipment, the application re-quirements and quality control to enhance the understand-ing of this technology. The spray-applied acrylate water-proofing has been used in over 10 cases and an industrial standard for this technology has been published in Chi-na, which demonstrates the successful and potential ap-plication of this technology. Three typical cases including a railway tunnel (1999, the first application case in China), a road tunnel (2010, locates at high altitude position) and an underpass (cut-and-cover tunnel, 2013) were introduced to illustrate the application procedures and effects of this technology. More cases will be expected with the planning, design and construction of a number of tunnels and un-derground facilities in China in the near future.

Key words: sprayapplied waterproofing; acrylate; tunnel and underground structure waterproofing.

1. Introduction

The spray-applied waterproofing method was devel-oped and successfully used in more and more underground structures and tunnels worldwide over the last 20 years including Japan [6], Europe [2, 3], Asia and Australia [7], United States of America [1] and China [5]. Most of these cases were mountain tunnels (constructed by drill and

waterproofing materials | гидроизоляция

52 № 6 (37) 2014 «ALITinform» Международное аналитическое обозрение

числе в Японии [6] и Европе [2, 3], Азии и Австра-лии [7], США [1] и Китае [5]. В основном эта техно-логия востребована в горных тоннелях (строящихся буровзрывным способом), тоннелях, построенных способом открытой проходки, подводных тонне-лях, а также проектах реконструкции тоннелей (см. рис. 1). Доказано, что напыляемая гидроизоляция имеет больше преимуществ, чем традиционная пла-стиковая мембрана, что обеспечивает новый подход к гидроизоляции тоннелей. Напыляемые гидроизоля-ционные мембраны находят все большее применение и в гражданском строительстве, являясь экономич-ным альтернативным вариантом решения проблем протечек в тоннелях и подземных сооружениях.

В 2013г. Международная ассоциация тоннелей (ITA) опубликовала «Рекомендации по проектиро-ванию напыляемой гидроизоляционной мембраны» [4]. Данный документ содержит практические реко-мендации по особенностям проектирования, состав-лению спецификаций, аккредитации и подходам к

blast method), but immersed tunnels, cut-and-cover tun-nels and rehabilitation for a few tunnels were included as well among them (as shown in Fig. 1). It has been proved that the spray-applied waterproofing can offer more bene-fits than the traditional plastic membrane to provide a new approach for the waterproofing in tunnels. More and more civil engineering industries will move increasingly towards the use of spray-applied waterproofing membranes as a cost-effective alternative way to solve the leakage prob-lems in tunnel and underground structures.

The International Tunnelling Association (ITA) has published the Design Guidance for Spray Applied Waterproofing Membranes in 2013 [4]. This document provides the practice guidance on the design aspects, model specification, accreditation and training approach, quality control records, example detail drawings and ref-erence projects for the application of spray-applied wa-terproofing membrane, also highlights potential suitable applications for this technology. The main features of this technology are (according to [4]):

a) b)

c) d)

Fig. 1. The application cases of spray-applied waterproofing in tunnels: (a) a drill and blast road tunnel; (b) an immersed subway tunnel; (c) a cut-and-cover road tunnel; (d) the rehabilitation of a road tunnel

Рис. 1. Примеры применения напыляемой гидроизоляции в тоннелях: (a) дорожный тоннель, построенный буровзрывным способом; (b) подводный тоннель метрополитена; (c) дорожный тоннель, построенный способом открытой проходки; (d) реконструкция дорожного тоннеля



обучению. В этом же документе опубликованы ин-формация по контролю качества, примеры детальных чертежей и проектов по применению напыляемой гидроизоляционной мембраны, а также потенциаль-ные сферы применения данной технологии. Соглас-но [4], технология имеет следующие положительные особенности:

▷ данная мембрана хорошо подходит для гидроизоляции геометрически сложных участков строительства, таких как вспо-могательные штольни и пересекающиеся выработки;

▷ неразрывность бесшовной гидроизоляционной мембраны уменьшает риск протечек, которые часто образуются в местах стыков пластико-вой мембраны;

▷ простота применения метода и экономия тру-дозатрат обеспечивают экономически эффек-тивное решение проблемы гидроизоляции тоннелей (стандартная скорость ручного на-пыления составляет 50–100 м2 / ч, механизи-рованного — 180 м2 / ч);

▷ напыляемая гидроизоляционная мембрана лег-ко сочетается с другими гидроизоляционными системами, такими как пластиковая мембрана, что обеспечивает гибкость при выборе реше-ний для гидроизоляции тоннелей.

Разработки составов напыляемых гидрои-золяционных мембран, включая такие материа-лы, как акрилаты, полиуретан и резинобитумную смесь, ведутся в Китае с 1990-х годов. С целью ре-гулирования и унификации применения данного вида технологий опубликовано три национальных и отраслевых стандарта. В настоящее время наи-более конкурентоспособным материалом является

▷ The waterproofing membrane is well suited for the geometrically complex areas such as cross passages and crossover caverns.

▷ The good continuity of the waterproofing mem-brane without discrete joints to reduce the leakage risk at the joints of plastic membrane.

▷ Simple application and labor-saving of this meth-od can provide better cost-effective way to solve the waterproofing difficulty in tunnels (Typi-cally 50–100 m2 / h can be manually sprayed and 180 m2 / h can be reached through robotic spray-ing).

▷ The spray-applied waterproofing membrane can be easily combined with other waterproofing sys-tems such as plastic membrane to provide a flex-ible solution for the tunnel waterproofing.

The spray-applied waterproofing membrane in-cluding the materials of acrylate, polyurea, rubber-mod-ified bitumen have been developed in China since 1990s and three national and industrial standards have been published in China to guide and harmonize the appli-cation of this kind of technology. Currently the acrylate is the most competitive materials and widely used in tun-nels among the successful cases in China, which was de-veloped by Southwest Jiaotong University (SWJTU). This material has been used in over 10 projects in China in-cluding tunnels, caverns and other underground struc-tures in recent years. A monograph, Spray-applied Water-proofing for Tunnel and Underground Engineering [10] has been published in 2010, and an industrial standard, CECS 342:2013 Technical Specification for Application of Spray-applied Acrylate Waterproofing was already pub-lished to provide the guidance on the application based upon the practical experiences over 15 years of develop-ment and implement for the spray-applied acrylate wa-terproofing membrane.

Acrylate emulsion // Акрилатная эмульсия A

Spray gun // Пистолет-распылитель

Waterproofing membrane // Гидроизоляционная мембрана

Substrate // Основание

Acrylate emulsion // Акрилатная эмульсия B

Oxidant // Окислитель

Component // Компонент A

Component // Компонент B

Reducer // Восстановитель

Preparation // Подготовка

Transferring // Подача

Mixing // Смешивание

Polymerization // Полимеризация

Fig. 2. The polymerization process of spray-applied acrylate waterproofing membrane (modified from [6])Рис. 2. Процесс полимеризации акрилата и формирование гидроизоляционной мембраны, наносимой методом напыления [6]

(приведено с изменениями)



акрилат, широко используемый в самых успешных проектах строительства тоннелей в Китае. Данный материал разработан в Юго-Западном универси-тете «Цзяотун» (SWJTU). В течение последних лет акрилат применялся более чем в десяти проектах, включая тоннели и другие подземные сооружения. В 2010 г. была опубликована монография «Гидро-изоляция подземных сооружений методом напы-ления» [10] и выпущен отраслевой стандарт CECS 342:2013. «Технические спецификации на приме-нение напыляемой акрилатной гидроизоляции», в котором приведены нормативы по напылению акрилатов, сформировавшиеся за 15 лет их прак-тического применения.

Для повышения качества гидроизоляции тоннелей и подземных сооружений необходимо более широко применять эту новую технологию. Коротко представляя технические основы и стан-дартные случаи применения напыляемой акрилат-ной гидроизоляционной мембраны в Китае, авторы хотели бы поделиться своим опытом использова-ния этой технологии с инженерами-строителями, чтобы те внесли свой вклад во внедрение техно-логии напыления гидроизоляции и аналогичных материалов.

2. Технические основы напыления акрилатной гидроизоляционной мембраны

2.1 Механизм полимеризации акрилата при напылении гидроизоляционной мембраны

В основу данной технологии положены двух-компонентная эмульсионная система и процесс ра-дикальной полимеризации [8]. Эмульсии компонен-тов A и B подаются напыляющим оборудованием через два независимых шланга и смешиваются на выходе из сопла пистолета-распылителя. Гидрои-золяционная мембрана образуется, полимеризуясь на основании в течение нескольких секунд после напыления эмульсионной смеси.

More attention should be paid on this new tech-nology to improve the waterproofing quality of tunnel and underground engineering. By briefly introducing the technical contents, the typical application cases of the spray-applied acrylate waterproofing membrane in Chi-na, the authors want to share some understanding of this technology with civil engineers to contribute to the ap-plication of this spray-applied waterproofing technology and the other similar materials.

2. Primary Technical Contents of Spray-applied Acrylate Waterproofing Membrane

2.1 Polymerization Mechanism of Acrylate Waterproofing Membrane

A two-component emulsion system and the free rad-ical polymerization process were adopted for the develop-ment of this technology [8]. The emulsions of component A and B are separately transferred within two independent pipes by the spraying equipment and then mixed at the po-sition of the nozzle of spray gun. The waterproofing mem-brane will be polymerized and formed onto the substrate in seconds after the mixed emulsions are sprayed out.

The process of this method includes the prepara-tion, transmission, mixing and polymerization stages which is shown in Fig. 2.

2.2 Spraying System for the Spray-applied Acrylate Waterproofing

Currently the airless spraying system was adopted for the installation of spray-applied acrylate waterproof-ing membrane. Although there are a lot of choices of the commercial products of the airless spraying equipment, the suitable spraying system should be adjusted accord-ing to the high viscosity of acrylate emulsion.

The prototype of the spraying system was mainly assembled by a sprayer, spray gun and air compressing machine (as shown in Fig. 3). The sprayer driven by the air

Fig. 3. The spraying system for spray-applied acrylate waterproofing membrane: (a) the airless sprayer with three plunger pumps; (b) an air compressing machine; (c) the GRACO Fusion spray gun

Рис. 3. Распылительная система для акрилатной гидроизоляционной мембраны: (a) безвоздушный распылитель с тремя плунжерными наносами; (b) генератор сжатого воздуха; (c) пистолет-распылитель GRACO Fusion

a) b) c)



Технологический процесс данного метода включает в себя этапы подготовки, подачи, смеши-вания и полимеризации, как показано на рис. 2.

2.2 Система напыления акрилатной гидроизоляции

В настоящее время для напыления акри-латной гидроизоляционной мембраны применя-ется система безвоздушного распыления. Несмо-тря на наличие в продаже большого количества видов оборудования для безвоздушного распы-ления, подходящая система распыления должна быть адаптирована к высокой вязкости акрилат-ной эмульсии.

Основными компонентами системы распыле-ния являются распылительная установка, пистолет-распылитель и генератор сжатия воздуха, представ-ленные на рис. 3. Распылительная система, основным элементом которой служит компрессор, состоит из трех плунжерных насосов. Два адаптированы к отдельной подаче двух различных компонентов акри-латной эмульсии, а третий —к подаче чистой воды. Для эффективного смешивания и распыления двух-компонентной эмульсии был использован пистолет-распылитель GRACO Fusion AP.

2.3 Требования к процессу напыления акрилатной гидроизоляционной мембраны

Соблюдение требований к процессу напыления имеет важнейшее значение для конечного качества акрилатной гидроизоляционной мембраны. В Юго-Западном университете «Цзяотун» была построена крупномасштабная модель тоннеля для имитации различных оснований и условий строительства тон-нелей, и внутри этой модели тоннеля был проведен

compressing machine consisted of three plunger pumps which two of them were adopted to separately transfer the two different components of acrylate emulsion system and the other one for the clean water system. The GRA-CO Fusion AP spray gun was used to effectively mix and spray out the two-component emulsion.

2.3 Application Requirements for the Spray-applied Acrylate Waterproofing

The requirements of application procedures are critical for the final quality of the spray-applied acrylate waterproofing membrane. A tunnel model with large scale was built at SWJTU to simulate the different substrates and construction conditions in tunnels and a series of ex-perimental tests were carried out inside the tunnel model (as shown in Fig. 4) [5].

According to the results of experimental tests, there are vital issues for the successful application re-sults:

▷ The water inflow on the substrate is required to be isolated or drained prior to the installation of the acrylate waterproofing membrane. The local or temporary and systematic drainage system shall be installed along the tunnel profile.

▷ The surface roughness of substrate influences the consumption of material significantly, so the proper (smooth) surface roughness is important to ensure an even thickness of the membrane (no less than 3 mm).

▷ The spraying equipment shall be capable to pro-vide the adequate pressures, volumes and ratios during the application.

▷ The proper training for the operators especially the nozzleman is necessary to achieve the valid thickness and coverage or meet other quality re-quirements for the application of the membrane.

a) b)

Fig. 4. The experimental tests of application and quality control measures of spray-applied acrylate waterproofing membrane: (a) the tunnel model with 4 m in width, 3.4 m in height and 10 m in length; (b) the installation test of the spray-applied waterproofing membrane inside the tunnel model

Рис. 4. Испытания, проводимые для определения мер по контролю качества напыления акрилатной гидроизоляционной мембраны: (a) модель тоннеля шириной 4 м, высотой 3,4 м и длиной 10 м; (b) напыление гидроизоляционной мембраны внутри модели тоннеля



ряд экспериментальных испытаний (как показано на рис. 4) [5].

Согласно результатам экспериментальных ис-пытаний, успешное напыление обеспечивается сле-дующими важнейшими условиями:

▷ Перед нанесением акрилатной гидроизоляци-онной мембраны основание нужно изолиро-вать от притока воды или выполнить дренаж. Вдоль профиля тоннеля следует установить локальную или временную и регулярную дре-нажную систему.

▷ Потребность в материале существенно зависит от степени шероховатости поверхности осно-вания, поэтому для обеспечения равномерной толщины мембраны (не менее 3 мм) требуется соответствующий уровень шероховатости по-верхности (гладкая).

▷ В процессе нанесения распыляющее оборудо-вание должно обеспечивать рекомендуемые значения давления, объемов и соотношений компонентов.

▷ Для получения необходимой толщины по-крытия, а также выполнения других требова-ний к качеству напыления мембраны, рабочие и в первую очередь операторы пистолета-рас-пылителя должны иметь соответствующую квалификацию.

▷ Для обеспечения конечного качества мембра-ны необходимо утвердить и в дальнейшем при-нимать меры по контролю качества в ходе вы-полнения работ.

Более подробно требования к напылению акрилатной гидроизоляции описаны в стандар-те CECS 342:2013 «Технические спецификации на применение напыляемой акрилатной гидро-изоляции».

2.4 Контроль качества и приемка напыляемой акрилатной гидроизоляционной мембраны

Основные требования к полностью отвержден-ной акрилатной мембране приведены ниже (в соот-ветствии с CECS 342:2013):

▷ предел прочности при растяжении: ≥ 1,1 МПа; ▷ удлинение при разрыве: ≥ 200 %; ▷ удельное сопротивление разрыву: ≥ 5 кН /м; ▷ водонепроницаемость (0,3 МПа / 30 мин.) —

нулевой уровень проникновения воды через мембрану.

После напыления акрилатной гидроизоляци-онной мембраны также нужно проконтролировать перечисленные ниже пункты и выполнить надлежа-щие ремонтные работы для обеспечения удовлетво-рительной приемки мембраны:

▷ основание должно быть полностью покрыто целостной мембраной;

▷ The quality control measures shall be established and carried out throughout the preparation and ap-plication to ensure the final quality of the membrane.

More detail requirements for the application of spray-applied acrylate waterproofing can be found in the CECS 342:2013 Technical Specification for Application of Sprayapplied Acrylate Waterproofing.

2.4 Quality Check and Acceptance for the Spray-applied Acrylate Waterproofing

The main property requirements for the fully cured acrylate membrane are listed as below (according to CECS 342:2013):

▷ Tensile strength: ≥ 1.1 MPa; ▷ Elongation: ≥ 200 %; ▷ Tear strength: ≥ 5 kN / m; ▷ Water tightness (0.3 MPa / 30 min) — Zero pen-

etration of water through the membrane.

The following items also shall be checked after the application of the spray-applied acrylate waterproofing membrane and proper repair work shall be carried out to ensure the satisfactory acceptance of the membrane:

▷ The continuous membrane must be validly cov-ered on the substrate.

▷ The minimum thickness of the membrane shall not be less than the designed thickness.

▷ The defects of the membrane must be repaired carefully.

3. Typical Application Cases in tunnels of the Spray-applied Acrylate Waterproofing in China

The spray-applied acrylate waterproofing was used in Dazhulin railway tunnel in 1999 for the first time in Chi-na [9]. Some other railway tunnels, road tunnels and caverns were applied with this technology since that time. Some of these cases are still in progress applied by Chengdu Jiazhou New Type Waterproof Materials Co., Ltd., with the consulta-tion from SWJTU. Three typical tunnels were selected here to briefly introduce the application of this technology in Chi-na. A number of tunnel and underground projects in China intending to use this method are expectable with the further understanding of this technology in the near years.

3.1 Dazhulin Railway Tunnel (1999)

The Dazhulin Tunnel is located on the Zhuzhou-Liupanshan double-track line. The surface area of about 450 m2 of the pilot tunnel was applied by the spray-ap-plied acrylate waterproofing method. Three kinds of the substrates including the surrounding rock, nonwoven fabric and shotcrete lining were considered into the ex-periments to observe the effect of and improve this wa-terproofing method [9].



▷ минимальная толщина мембраны не должна быть ниже проектной;

▷ дефекты мембраны должны быть тщательно устранены.

3. Типовые примеры применения напыляемой акрилатной гидроизоляции в тоннелях Китая

Впервые в Китае напыляемая акрилатная гидроизоляция была применена при строитель-стве Дачжулинского железнодорожного тоннеля в 1999 г. [9]. С тех пор эта технология использова-лась в ряде других железнодорожных тоннелей, ав-тодорожных тоннелей и подземных сооружений. Не-которые из этих проектов, реализуемых компанией Chengdu Jiazhou New Type Waterproof Materials Co., Ltd. при консультациях Юго-Западного универси-тета «Цзяотун», еще не завершены. В целях кратко-го обзора в настоящей статье рассматриваются три типовых тоннеля. По мере развития этой техноло-гии в ближайшие годы планируется ее применение в ряде других проектов тоннелей и подземных со-оружений в Китае.

3.1 Дачжулинский железнодорожный тоннель (1999)

Дачжулинский тоннель находится на двух-путной железной дороге Чжучжоу — Люпаньшань. В данном тоннеле, ставшем «пилотным», около 450 м2 поверхности было обработано методом напыления акрилатной гидроизоляции. Для наблюдения за по-следствиями и для усовершенствования данного ме-тода гидроизоляции в эксперименте использовали три вида оснований, включая окружающую горную породу, нетканое полотно и обделку из набрызгбе-тона [9].

The surfaces of rock and shotcrete lining substrate were firstly cleaned by high pressure water so that the loose dust and debris were removed. Then the water in-flows on the substrates were drained within local or sys-tematic nonwoven fabric strips prior to the application of the acrylate membrane. The coverage, thickness and some properties of the cured membrane were visually ob-served and tested by gathering samples in situ. It́ s the first attempt for spray-applied acrylate waterproofing in China and started to attract some attention for this technology.

3.2 Mounigou Road Tunnel (2010)

The Mounigou tunnel, which was built after the 2008 Wenchuan Earthquake located at the Songpan County, Sichuan Province. The location of this tunnel site is about 3000 meters above sea level so the high altitude and the low temperature caused much difficulty during the application of spray-applied acrylate waterproofing. This tunnel was constructed by New Austrian Tunnel-ling Method (NATM), and the linings of cut-and-cover sections at both portals and the adjacent drill and blast sections where needed to be installed with heat isolation layer were designed to applied with acrylate membrane.

The heat isolation boards were firstly installed along the outside profile of the cut-and-cover lining section, and a layer of nonwoven fabric was covered on the heat iso-lation layer. Then the acrylate waterproofing membrane was sprayed onto the surface of nonwoven fabric layer.

However, the heat isolation layer was set between two waterproofing layers in the drill and blast sections, i. e. the first layer of acrylate waterproofing membrane was installed along the inner profile of the tunnel lin-ing prior to the installation of the heat isolation boards, then the second acrylate waterproofing layer was sprayed onto a nonwoven fabric layer to fully cover the heat iso-lation boards. At the beginning of application of the first

a) b)

Fig. 5. The first attempt in tunnel for spray-applied acrylate waterproofing in China: (a) the condition of Dazhulin tunnel site; (b) the application of spray-applied acrylate waterproofing in the pilot tunnel

Рис. 5. Первая в Китае попытка напыления акрилатной гидроизоляции в тоннеле: (a) вид Дачжулинского тоннеля снаружи; (b) напыление акрилатной гидроизоляции в пилотном тоннеле



Вначале скальную поверхность и обделку из набрызгбетона очистили струей воды под вы-соким давлением, чтобы удалить летучую пыль и мусор. Затем (еще до напыления акрилатной мембраны) вода из основания была отведена при помощи локальных или последовательно уложен-ных полотнищ нетканого материала. Покрытие, толщина и ряд свойств отвердевшей мембраны наблюдались визуально и испытывались путем отбора проб на месте. Это была первая в Китае попытка напыления акрилатной гидроизоляции, благодаря которой эта технология привлекла вни-мание специалистов.

3.2 Дорожный тоннель Моунигоу (2010)

Тоннель Моунигоу был построен после Вэньчуаньского землетрясения 2008 г. в округе Соньпань провинции Сычуань. Он расположен на высоте около 3000 м над уровнем моря, поэ-тому процесс напыления акрилатной гидроизо-ляции был осложнен большой высотой и низки-ми температурами. Данный тоннель построили новоавстрийским методом проходки (NATM), а для обделки въездных порталов, построен-ных открытым способом, и примыкающих к ним

waterproofing layer, the acrylate was sprayed onto the substrates directly. But the consumption of the material was far beyond the expectation because of the uneven flatness and roughness of the shotcrete lining surface. Also there were water trickling and wet spots every-where through the substrate, so it took too much time and work to install the local drainage strips or deal with the water ingress. So a nonwoven fabric layer had to be installed to fully cover the shotcrete lining substrate prior to the application of the first acrylate waterproof-ing layer to reduce the consumption of material and en-hance the efficiency.

3.3 Underpass to Nanjing Youth Olympic Games Village (2013)

This underpass connects the Nanjing Youth Olym-pic Games Village with the downtown of Nanjing City. The underpass was constructed by cut-and-cover method, and the B2-J1 cross joint of the underpass with surface area of about 2000 m2 was applied with spray-applied acrylate waterproofing membrane. The acrylate membrane was directly applied onto the smooth surface of the cast-in-place concrete structures. The membrane with a uni-form thickness of 3 mm was easily sprayed onto the sur-face of the B2-J1 joint.

a) b)

c) d)

Fig. 6. The application of the spray-applied acrylate waterproofing in the Mounigou Tunnel: (a) the condition of Mounigou tunnel site; (b) the acrylate waterproofing layer was applied on the shotcrete lining surface directly; (c) the acrylate waterproofing layer was applied on the nonwoven fabric layer in the drill and blast section; (d) the acrylate waterproofing layer was applied on the nonwoven fabric layer in the cut-and-cover section

Рис. 6. Напыление акрилатной гидроизоляции в тоннеле Моунигоу: (a) внешний вид тоннеля; (b) нанесение слоя акрилатной гидроизоляции на обделку из набрызгбетона; (c) нанесение слоя акрилатной гидроизоляции на нетканое полотно в секции, построенной буровзрывным способом; (d) нанесение слоя акрилатной гидроизоляции на нетканое полотно в секции, построенной способом открытой проходки



буровзрывных секций, где требовалась теплои-золяция, было предусмотрено напыление акри-латной мембраны.

В первую очередь вдоль внешнего профиля секции тоннеля, построенного способом открытой проходки, установили теплоизоляционные панели, а теплоизоляционный слой покрыли слоем нетканого полотна. Затем на поверхность нетканого полотна на-пылили акрилатную гидроизоляционную мембрану.

Однако в секциях, построенных буровзрыв-ным способом, теплоизоляционный слой был распо-ложен между двумя гидроизоляционными слоями, т. е. первый слой акрилатной гидроизоляционной мембраны нанесли на внутренний профиль обдел-ки тоннеля до установки теплоизоляционных пане-лей, после чего на слой нетканого полотна нанесли второй слой акрилатной гидроизоляции для пол-ного покрытия теплоизоляционных панелей. При нанесении первого гидроизоляционного слоя акри-лат напыляли напрямую на основание. Однако объ-емы потребления материала значительно превысили ожидания в связи с неравномерной шероховатостью поверхности обделки из набрызгбетона. Кроме того, через основание просачивалась вода и наблюдались мокрые пятна, поэтому понадобилось много време-ни для установки локальных дренажных полотен и решения проблемы отвода воды. По этой причи-не для уменьшения расхода материала и повышения эффективности перед нанесением первого акрилат-ного гидроизоляционного слоя для полного покры-тия обделки из набрызгбетона пришлось установить слой нетканого полотна.

3.3 Подземный переход в Олимпийскую деревню юношеских Олимпийских игр в Нанкине (2013 г.)

Данный подземный переход соединя-ет Олимпийскую деревню юношеских Олимпий-ских игр в Нанкине с центральной частью горо-да. Он был построен способом открытой проходки, а на соединении B2-J1 площадью поверхности око-ло 2000 м2 применили напыляемую акрилатную

The dust on the concrete surface was cleaned by high pressure air prior to the application of the acrylate membrane. Then a protective layer of nonwoven fabric was covered onto the acrylate membrane to withstand the po-tential impact of the tamping for the filled ground to cov-er the underpass. The acrylate waterproofing membrane was also in good combination with the other waterproof-ing system at the joints of the adjacent sections of the un-derpass which was waterproofed with self-adhered mem-branes. This project demonstrates the good economy and a sound effect of the spray-applied waterproofing in cut-and-cover tunnels.

4. Conclusions

In the waterproofing practice in China, the plastic waterproofing membranes are still the common expecta-tion for tunnels and underground structures. However, it is thought that the severe leakage problems of the tun-nels and underground structures due to the faults of this kind of waterproofing material. A lot of lessons were learned and huge amounts of maintenance costs were paid from the numerous cases in the past decades. New approaches for the waterproofing solutions are needed to significantly improve the waterproofing quality of the tunnels and underground structures.

A number of railway tunnels, road tunnels, sub-way tunnels, caverns and other underground facilities have been built in China in recent years, and more pro-jects will be planned and designed in the near future. The successful application cases have already demon-strated that the spray-applied acrylate waterproofing is one of competitive solutions to improve the waterproof-ing quality of tunnels and underground structures. But comprehensive research is still necessary for the further understanding of this technology, and further develop-ment will be done aiming at the improvement of this technology in the future.

Acknowledgement

The study described in this paper was support-ed by National Natural Science Foundation of China

a) b)

Fig. 7. The application of the spray-applied acrylate waterproofing on the surface of the cut-and-cover underpass in Nanjing City: (a) clean the substrate surface with high pressure air; (b) spray the acrylate membrane onto the cast-in-place concrete structure

Рис. 7. Напыление акрилатной гидроизоляции на поверхность подземного перехода, построенного способом открытой проходки в г. Нанкине: (a) очистка поверхности основания при помощи воздуха под высоким давлением; (b) напыление акрилатной мембраны на монолитную бетонную конструкцию



гидроизоляционную мембрану. Нанесение акри-латной мембраны осуществлялось непосредствен-но на гладкую поверхность монолитных бетонных конструкций. Напыление мембраны и дальнейший процесс ее полимеризации обеспечили равномер-ную толщину нанесения (3 мм) на поверхность со-единения B2-J1.

Перед нанесением акрилатной мембраны по-верхность бетона очищали от пыли при помощи воз-духа под высоким давлением. После этого на акри-латную мембрану укладывался слой из нетканого материала для защиты мембраны при обратной за-сыпке и уплотнении грунта. Оказалось, что на сты-ках между смежными участками подземного перехо-да акрилатная гидроизоляционная мембрана хорошо совмещается с другими гидроизоляционными ма-териалами, например, такими, как самоклеящаяся мембрана. На примере данного проекта напыляемая гидроизоляция в тоннелях, построенных способом открытой проходки, зарекомендовала себя как эко-номически выгодный материал.

4. Выводы

Для гидроизоляции тоннелей и подземных сооружений в Китае до сих пор чаще всего приме-няются полимерные гидроизоляционные мембраны. Однако существует предположение, что некоторые из недостатков именно этого гидроизоляционного материала являются причиной серьезных проблем из-за протечек тоннелей и подземных сооружений. За последние несколько десятилетий были зафик-сированы многочисленные проблемы подобного рода, что потребовало значительных затрат на ре-монт а также позволило накопить достаточно боль-шой опыт в работе с акрилатной мембраной. Для существенного повышения качества гидроизоля-ции тоннелей и подземных сооружений необходи-мы новые подходы.

В последние годы в Китае построен ряд же-лезнодорожных и автодорожных тоннелей, тонне-лей метрополитена и других подземных сооруже-ний, а в ближайшем будущем будут запланированы и реализованы новые проекты. Накопленный опыт применения гидроизоляции показал, что использо-вание напыляемой акрилатной мембраны является хорошей отправной точкой в области дальнейших разработок гидроизоляции тоннелей и подземных сооружений. Между тем для развития этой техноло-гии необходимы комплексные исследования, и в бу-дущем будут проводиться дальнейшие работы по ее усовершенствованию.

Благодарность

Исследование, описанное в настоящей статье, проведено при поддержке Китайского националь-ного фонда естественных наук (гранты № 51 178 401 и № 51 108 385). Авторы выражают благодарность за эту поддержку.

(Grant No. 51 178 401 and 51 108 385). The authors ac-knowledge this support with appreciation.

References // Литература

1. Blair, A. J., Lacerda, L. L. Construction of the Wolf Creek Upper Narrows Tunnel waterproof mem-brane — a comparison of tunnel projects utilizing the application of spray-on waterproof membrane. In: J. D. Hutton, W. D. Rogstad, eds. Rapid Exca-vation and Tunneling Conference Proceedings, Seattle, 2005. Littleton: Society for Mining, Met-allurgy and Exploration Inc. P. 1192–1205.

2. Fenner, H. F. Chemicals for tunnel waterproofing. In: M. E. A. Salam, ed. Tunnelling and ground conditions. Proc. congress, Cairo, 1994. Rotter-dam: A. A. Balkema. P. 641–652.

3. Foley, A. The way ahead for water inflow control. Tunnels & Tunnelling International, vol. 37 (3), 2005. P. 43–45.

4. ITAtech, 2013. ITAtech Design Guidance for Spray-applied Waterproofing Membranes. URL: www.itaaites.org/fr/wgcommittees/committees/itatech/publications/644designguidanceforsprayappliedwaterproofingmembranes

5. Jiang, Y. J., Yang, Q. X., Jiang, B., Sheng, C. Y. Ex-perimental Study on Construction Technology of Spray-on Waterproof Membrane Used in Tunnel Engineering. China Civil Engineering Journal, vol. 40 (7), 2007. P. 77–81.

6. Michio, K., Takashi, M., Akio, K., Shin, K. Develop-ment of the waterproof membrane spraying meth-od in NATM tunnels. In: Negro Jr., Ferrira, eds. Tunnels and Metropolises, São Paulo, April 1998. P. 25–30. Rotterdam: A. A. Balkema. P. 515–520.

7. Reina, P., Usui, N. Sunken Tube Tunnels Prolifer-ate. Engineering News-Record, vol. 223 (7), 1989. P. 30–37.

8. Yang, Q. X., Liu, D. M., Sheng, C. Y. Research on the Technology of Spray-applied Waterproofing for Tunnel and Underground Engineering, 2002a. New Building Materials (1), 7–10.

9. Yang, Q. X., Liu, D. M., Sheng, C. Y., Gao, M., Pan, J. D., Yang, M. C. Shotmembrane waterproofing technology for tunnels and underground engineer-ing, 2002b. Journal of the China Railway Society, vol. 24 (2). P. 83–88.

10. Yang, Q. X., Jiang, Y. J., Liu, D. M., Sheng, C. Y., Ye, D. W. Spray-applied Waterproofing for Tunnel and Underground Engineering, Southwest Jiaotong University Press, Chengdu, 2010. committees / com-mittees / itatech / publications / 644-design-guidance-for-spray-applied-waterproofing-membranes



СОДЕРЖАНИЕ НОМЕРОВCONTENT OVERVIEW 2014


6(37) 2014


list of articles | список статей

CEMENT ЦЕМЕНТ

OVERVIEW OF THE CEMENT INDUSTRY IN THE COUNTRIES OF THE CUSTOMS UNION (PART II) SURVEY RESULTS: DEVELOPMENT OF THE INDUSTRY IN THE MEDIUM TERM

ОБЗОР ЦЕМЕНТНОЙ ОТРАСЛИ СТРАН ТАМОЖЕННОГО СОЮЗА (ЧАСТЬ II) РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ: РАЗВИТИЕ ОТРАСЛИ В СРЕДНЕСРОЧНОЙ ПЕРСПЕКТИВЕ

4

Madlool, N. A., Mohammed, H. H., Saidur R.WASTE HEAT RECOVERY AND POTENTIALS OF ENERGY SAVINGS IN CEMENT INDUSTRY

Мадлул, Н. А., Мохаммед, Х. Х., Сайдур Р.ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕПЛА ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ И ПРОБЛЕМА ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ В ЦЕМЕНТНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

22Sedov, M. S.CEMENT PRODUCTION BASED ON MELT AND HEAT CLINKER BURNING

Седов М. С.ПРОИЗВОДСТВО ЦЕМЕНТА НА ОСНОВЕ РАСПЛАВОТЕРМИЧЕСКОГО ОБЖИГА КЛИНКЕРА 30

CONCRETE БЕТОН

*Biliszczuk, J., Barcik, W., **Onysyk, J., Szczepański, J., ***Toczkiewicz, R., Tukendorf, A., Tukendorf, K., M.CONSTRUCTION TECHNOLOGY OF THE RĘDZIŃSKI BRIDGE OVER THE ODRA RIVER IN WROCŁAW

*Билищук Я., Барчик В., **Онысык Ю., Щепаньский Я., ***Тоцкиевич Р., Тукендорф А., Тукендорф К.ТЕХНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА РЕДЗИНСКОГО МОСТА ЧЕРЕЗ РЕКУ ОДРА ВО ВРОЦЛАВЕ

40

WATERPROOFING MATERIALS ГИДРОИЗОЛЯЦИЯ*Jiang, Y., Yang, Q., Yang, J.THE DEVELOPMENT AND APPLICATION OF SPRAY-APPLIED ACRYLATE WATERPROOFING FOR TUNNELS IN CHINA

*Цзян Я., Ян Ц., Ян Цз.ПРИМЕНЕНИЕ НАПЫЛЯЕМОЙ АКРИЛАТНОЙ ГИДРОИЗОЛЯЦИИ В ТОННЕЛЯХ КИТАЯ 52

Dongqing, Z.OVERVIEW ON GREEN BUILDINGS AND GREEN ROOFS IN CHINA

Дункин Ч.ЗЕЛЕНЫЕ ЗДАНИЯ И ЗЕЛЕНЫЕ КРОВЛИ В КИТАЕ 64

COUNTERFEIT КОНТРАФАКТ

ANTI–COUNTERFEITING AND ADULTERATING IN THE CEMENT MARKET AND DRY BUILDING MIXTURES MARKET OF RUSSIAN FEDERATION

ПРОТИВОДЕЙСТВИЕ КОНТРАФАКТНОЙ И ФАЛЬСИФИЦИРОВАННОЙ ПРОДУКЦИИ НА РЫНКАХ ЦЕМЕНТА И СУХИХ СТРОИТЕЛЬНЫХ СМЕСЕЙ РФ

76EUROCEMENT GROUP. THE PROBLEM OF COUNTERFEIT AND LOW QUALITY PRODUCTS ON THE CEMENT MARKET AND ITS SOLUTIONS

ЕВРОЦЕМЕНТ ГРУП. ПРОБЛЕМА КОНТРАФАКТНОЙ И НЕКАЧЕСТВЕННОЙ ПРОДУКЦИИ НА ЦЕМЕНТНОМ РЫНКЕ И СПОСОБЫ ЕЕ РЕШЕНИЯ 82

Blinov V. P.THE ROLE OF TECHNICAL REGULATION AND STANDARTIZATION IN ANTI-COUNTERFEITING AND PRODUCT PIRACY

Блинов В. П.РОЛЬ ТЕХНИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ И СТАНДАРТИЗАЦИИ В ПРОТИВОДЕЙСТВИИ КОНТРАФАКТУ И ФАЛЬСИФИКАЦИИ ПРОДУКЦИИ

90

LIST OF ARTICLES СПИСОК СТАТЕЙ

CONTENT OVERVIEW 2014 СОДЕРЖАНИЕ НОМЕРОВ 2014 95